EP2418607A1 - Kapazitiver Datenträger und System zur Erfassung von Informationen - Google Patents

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EP2418607A1
EP2418607A1 EP10075337A EP10075337A EP2418607A1 EP 2418607 A1 EP2418607 A1 EP 2418607A1 EP 10075337 A EP10075337 A EP 10075337A EP 10075337 A EP10075337 A EP 10075337A EP 2418607 A1 EP2418607 A1 EP 2418607A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
information carrier
capacitive
information
touch structure
area sensor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10075337A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
André KREUTZER
Matthias Förster
Thoralt Franz
Jan Thiele
Sascha Voigt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Printechnologics GmbH
Original Assignee
Printechnologics GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Printechnologics GmbH filed Critical Printechnologics GmbH
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Priority to PCT/EP2011/059685 priority patent/WO2011154524A1/de
Priority to US13/703,467 priority patent/US10411759B2/en
Priority to JP2013513708A priority patent/JP5934195B2/ja
Priority to KR1020137000715A priority patent/KR20130121810A/ko
Priority to CN201180028843.7A priority patent/CN103038784B/zh
Priority to EP11734028.1A priority patent/EP2580714B1/de
Priority to BR112012031420-3A priority patent/BR112012031420A2/pt
Priority to RU2012154568/08A priority patent/RU2012154568A/ru
Publication of EP2418607A1 publication Critical patent/EP2418607A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07788—Antenna details the antenna being of the capacitive type
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/08—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes
    • G06K7/081—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes electrostatic, e.g. by detecting the charge of capacitance between electrodes
    • G—PHYSICS
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    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/08—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes
    • G06K7/089—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes hand-held scanners

Definitions

  • the invention describes a capacitive information carrier in which at least one electrically conductive touch structure is arranged on an electrically non-conductive substrate. Furthermore, the invention comprises a system and method for detecting information consisting of a capacitive information carrier, a capacitive surface sensor, a contact between the two elements and an interaction, which makes the touch structure of the information carrier for a connected to the surface sensor data processing system evaluable and with the Information carrier associated events can trigger.
  • an information carrier is in particular a medium for storing, mapping, storing and / or associating information.
  • a capacitive area sensor is, in particular, a physical interface for detecting electrical capacitances and / or differences in capacitance within partial areas of a defined area.
  • Devices incorporating surface sensors include, for example, smartphones, cell phones, displays, tablet PCs, tablet notebooks, touchpad devices, graphics tablets, televisions, PDAs, MP3 players, track pads, and / or capacitive input devices.
  • Such an area sensor can for example also be part of input devices as a touchscreen, touchpad or graphics tablet. Touch screens are also known as touch screen or touch screen.
  • Such input devices are used, inter alia, in smartphones, PDAs, touch displays or notebooks.
  • EP 1 803 562 a method for transfer of imaging layers from a carrier sheet or transfer sheet to sheet in a sheet processing machine.
  • an adhesive is applied in a first application unit and moved together in a further coating unit with a transfer film and applied material from the transfer sheet by adhering to the sheet.
  • a transfer nip is formed in the coating unit and the transfer film is placed on the surface of a press roll along with the transfer material coated side on a sheet and fed under pressure together with this through the transfer nip, so that the imaging layers in adhesive areas of the Carrier film to be transferred adhering to the sheet.
  • This can be easily applied barcodes and alphanumeric information.
  • the complete system is a self-sufficient system without interaction with other systems or data processing or data storage.
  • US 3,719,804 are the manufacturing possibilities by means of printing techniques such as screen printing, flexographic printing and gravure listed.
  • the description refers to liquid processable materials which are suitable for printing processes. This has all the problems that such liquid processable inks entail.
  • the inks that are sufficient are very expensive, contain solvents, have a limited shelf life and cause process engineering problems.
  • the individualization takes place by means of separation techniques of the applied conductor tracks.
  • the read-out method is highly position-dependent and is connected to a fixed read-out position of the information carrier in the reader.
  • the information carrier solutions proposed in the prior art have several disadvantages. For example, they are not inexpensive enough for mass use, can only be recycled incompletely due to their complex structure (RFID systems), can sometimes be easily copied (barcodes), generate a great deal of effort by being attached to the end product or can be printed only poorly or not at all further processing (chip cards).
  • an event designates in particular that which triggers an action and thus a state change, preferably within applications.
  • These events can be, for example, user input or system events.
  • the events are preferably triggered on devices
  • smartphones, mobile phones, displays, tablet PCs, tablet notebooks, touchpad devices, graphics tablets, televisions, MP3 players, trackpads, and capacitive input devices are all part of the interface sensor.
  • At least one electrically conductive layer is arranged as a touch structure on an electrically non-conductive substrate.
  • the substrate is made of a plastic, a paper, a cardboard, a wood material, a composite material, glass, ceramics, textiles, leather or a combination thereof.
  • the electrically conductive layer is preferably a metal layer, a layer containing metal particles, a layer containing electrically conductive particles, an electrically conductive polymer layer or a layer of at least one combination of these layers. Electrically conductive particles are in particular carbon black or graphite particles.
  • a touch structure is in particular a structured layer of conductive material applied in a structured manner.
  • At least one electrically conductive, the pattern and / or properties of fingertips replicating, touch structure is arranged on an electrically non-conductive substrate.
  • the additional property of the touch structure to reproduce the arrangement and / or properties of fingertips is particularly advantageous because such Structure for a connected to the area sensor data processing system is easy to evaluate and better software to process.
  • touch structures it may be preferred to apply a plurality of touch structures to the information carrier according to the invention.
  • shape, orientation, number, orientation, spacing and / or position of partial areas of the touch structure can be used to store information.
  • At least one coupling surface is arranged on the substrate, which is connected to the at least one touch structure via at least one conductor track and / or part of the touch structure is a coupling surface.
  • a coupling surface is in particular an electrically conductive region on the substrate.
  • the coupling surface represents a preferred variant of the information carrier according to the invention, which, for example, makes it possible to couple external electrical capacitances, which are not part of the touch structure, and thus to increase the effective electrical capacitance of the touch structure of the information carrier.
  • the information carrier can be read out particularly safe and reliable. This can be done either by touching or approaching a person as well as coupling another on an object located electrically conductive layer.
  • Conductor tracks preferably consist of the same electrically conductive material as the touch structure itself and preferably provide an electrical connection between two or more subareas.
  • the touch structure, interconnects and coupling surface preferably consist of the same or a similar electrically conductive material, the use of only one technological process is necessary in order to be able to produce these regions of the information carrier at the same time. As a result, the information carrier as a mass product are easily and economically feasible.
  • the electrically conductive material is a printed layer on the substrate.
  • the layer is thus easily and economically feasible with an additive process.
  • the electrically conductive layer is formed by a transfer method is transferred to the substrate.
  • the application of the layer on the substrate can take place by transfer methods known per se; This is preferably the transfer film method and particularly preferably a cold film transfer method. The person skilled in the art knows such methods. Of course, all other methods for the structured application of an electrically conductive layer can be used.
  • the electrically conductive layer is realized according to a further preferred embodiment by applying a subtractive method, wherein layer regions are removed.
  • a subtractive method wherein layer regions are removed.
  • known etching or laser ablation methods are used.
  • the material to be removed is vaporized by the action of the laser beams.
  • other methods can be used.
  • cover layer completely or partially covering the substrate of the information carrier.
  • the cover layer may advantageously be used to protect or hide the touch structure of the information carrier.
  • this cover layer can also be designed as a cover plate.
  • the cover plate can be made of rigid or flexible materials.
  • the information carrier or a group of information carriers and / or the system according to the invention can be used in numerous areas of economic life. These include, for example, playing cards, trading cards, stamps, franking, postage, goods logistics, goods tracking, admission, tickets, access to closed areas, virtual content, marketing applications, customer loyalty, lotteries and sweepstakes, membership cards, season tickets, payment applications, certificates of authenticity, certificates, But not limited to anti-counterfeiting, copy protections, signatures, delivery notes, bank statements, leaflets, computer game items, music / video / ebook downloads, bonus brands / programs, device controls or gift cards.
  • the information carrier is connected to an object or the article itself serves as a substrate.
  • An object is preferably selected from the group comprising a packaging, crockery, printed matter, clothing, furniture, documents, toys, consumer goods, food, semi-finished products, machine parts, building materials, reusable and reusable containers and / or electrical equipment.
  • non-planar objects can also be direct carriers of an information carrier (object takes on substrate function) or else indirectly, in that the information carrier can be attached or applied to the article.
  • the application or application can for example be self-adhesive or by means of other known connection technologies or auxiliaries, for example a label on textiles.
  • At least one information carrier with at least one area sensor at least partially in contact at least one areally applied electrically conductive layer is located on a substrate, wherein at least one area of the electrically conductive layer is a partial area.
  • the part (s) are also referred to as touch structure in the context of the invention.
  • the shape, orientation, number, orientation, spacing and / or position of the touch structure or its subregions preferably form the information, so that at least regional positioning of the information carrier on the surface sensor or relative movement of at least a portion of the information carrier relative to the surface sensor at least one event is triggered.
  • a regional positioning of the information carrier on the area sensor means in the sense of the invention that, in particular, at least one area of the information carrier is in contact with at least one area of the area sensor.
  • the information carrier is preferably brought into contact with the area sensor such that at least one event is triggered by the area sensor.
  • bringing into contact means that, in particular, there is no free space between the information carrier and the surface sensor. That is, the information carrier is preferably in touching contact with the area sensor. However, it may also be preferred that there is no direct contact between the information carrier and the area sensor, but an approximation is sufficient to trigger an event. At an approximation exists between the information carrier and the area sensor, a preferred distance of greater than 0 cm to 2 cm. Accordingly, the invention also relates to a system comprising at least one capacitive information carrier and at least one capacitive surface sensor, wherein between the information carrier and the surface sensor, a contact or approach takes place and thereby a capacitive interaction is achieved. Due to the capacitive interaction, the touch structure of the information carrier can be evaluated for a data processing system connected to the area sensor and can thereby trigger events associated with the information carrier.
  • an event can preferably be triggered on the device carrying the surface sensor.
  • the event in turn triggers actions such as, but not limited to, activating and / or terminating an application, altering numerical values and / or texts, manipulating graphics, altering databases, or gaining access to information technology services ,
  • the area sensor comprises at least one capacitive display and for the area sensor-containing device to be selected from the group comprising smartphones, mobile phones, displays, tablet PCs, tablet notebooks, touchpad devices, graphics tablets, televisions, PDAs, MP3 players , Trackpads and / or and capacitive input devices without being limited thereto.
  • a capacitive area sensor can also be part of input devices as a touchscreen, touchpad or graphics tablet. Touch screens are also known as touch screen or touch screen. Such input devices are used, inter alia, in smartphones, PDAs, touch displays or notebooks.
  • An area sensor does not necessarily have to be located in front of a display. For example, this can also be designed and used as a keyboard.
  • a click function and a drag-and-drop operation is executable.
  • a plurality of simultaneous touches in the form of a so-called “multi-touch” can be used to rotate, for example, displayed elements, in particular, or to scale.
  • the surface sensor is preferably designed as a so-called projected capacitive touch technique (PCT).
  • PCT projected capacitive touch technique
  • Variants of the PCT technology are for example "Mutual Capacitance” and “Self Capacitance” which can be implemented as Mutual Capacitance Screen and Self Capacitance Screen.
  • the information carriers according to the invention are advantageously distinguished by the fact that a connection to a device with surface sensor can thus be realized.
  • the surface sensor acts here preferably analogous to a capacitive reading device, but without relying on the hardware side on fixed predetermined printed conductors or reading electrodes, as they are currently limited known from the prior art ( US 3,719,804 - permanent information store).
  • the information carrier according to the invention opens up an extension of the functional scope of devices containing capacitive surface sensors. As a result, for example, information is made more accessible and / or facilitates the use of the devices (especially for the physically handicapped, disabled or elderly) and / or new applications without being limited thereto.
  • Information in the form of the touch structure which may be designed as a subarea, is preferably stored on the information carrier.
  • the information is readable when contacting or approaching the information carrier to the area sensor about this, wherein the capacity is in particular partially changed.
  • the touch structure forming the information ie the subregions of a region, consist of an electrically conductive material.
  • the touch structure consists of corner points and / or filling surfaces defined by curves, for example rectangles, circles or similar figures.
  • the local relationships of the subregions (orientation, number, orientation, distance and / or position) and / or the shape of the subregions preferably represent the information.
  • the touch structure is interpreted, for example, as a finger input , so that the coded information can be determined from the subareas of the touch structure, for example in the form of a binary coded number without being limited thereto.
  • the positioning can also be done by a relative movement of the information carrier to the surface sensor. It is preferred that the area sensor in a movement relative to the information carrier progressively read all or part of information from the Information carrier receives. In this case, various events can be generated depending on the positions of the information carrier relative to the surface sensor. Decisive for this, for example, the direction of movement or residence time of the information carrier relative to the surface sensor.
  • the information carrier can advantageously be designed as a simple, signed or encrypted information carrier.
  • the information carrier is advantageously suitable as a key to legitimate use of certain amounts of data or hardware, the communication can be done over a known data network such as the Internet. This can also be done via a device which has the area sensor.
  • An action is summarized below that which is preferably triggered by an event.
  • At least two touch structures are located on the substrate.
  • at least two events can be triggered by the user touching, for example, the respectively associated coupling surface.
  • yes / no decisions can be triggered by the user via the information carrier.
  • a plurality of information carriers can be read in combination, in particular next to each other and / or one above the other and / or in chronological succession.
  • the information carrier is printed on cardboard and / or paper, for example.
  • the information carrier surprisingly combines print media with digital media, something that was not possible before.
  • the information carrier is assigned to a data record in a data processing system and the data record remains constant.
  • the information carrier is assigned to a data record in a data processing system and the data record is changed. This can happen, for example, by using the information carrier and / or by time without being limited thereto.
  • the information carrier can be used such that the information carrier in conjunction with an area sensor via the touch structure of an action of a data processing system can be assigned or triggers.
  • This action applies in particular to non-networked data processing systems, and more preferably to networked data processing systems.
  • the invention also relates to a method for acquiring information.
  • at least one capacitive area sensor and at least one capacitive information carrier are provided, wherein the information carrier has an electrically non-conductive substrate, which comprises at least one electrically conductive touch structure.
  • the at least one information carrier is brought into contact with the at least one surface sensor, wherein the contact may be static and / or dynamic.
  • a static contact describes that, in particular at the moment of evaluation of the information carrier, no or an insignificant relative movement to the area sensor takes place.
  • a dynamic contact describes that in particular a relative movement can take place during the evaluation of the information carrier.
  • the contact according to the invention may also include an approximation. The contact triggers a capacitive interaction, information being transferred from the information carrier to the area sensor by the capacitive interaction.
  • the region of the electrically conductive layer-the touch structure preferably consists of partial regions.
  • the shape, orientation, number, orientation, spacing and / or position of the subregions form the information of the information carrier, so that when the information carrier is brought into contact with the area sensor, an event is triggered.
  • the program sequence of a device can be controlled with the surface sensor.
  • the subareas, d. H. the touch structure preferably consist of corner points and / or defined by curves filling surfaces, such as rectangles, circles or similar figures.
  • the formula gives 142 5 the possible arrangements of the subareas.
  • the 448072338 different arrangements of sub-areas are possible.
  • This number can be represented as a binary number with 29 digits. This results in at least 2 28 possible arrangements and it can be displayed 28 bits of data.
  • An information carrier 1 consists essentially of a substrate 2 with at least one partially applied and electrically conductive layer, wherein the layer is the touch structure 3.
  • the substrate 2 is a carrier and is preferably made of a plastic, a paper, a cardboard, a wood material, a composite material, glass, ceramics, textiles, leather or a combination thereof.
  • the electrically conductive touch structure 3 is partially applied.
  • the touch structure 3 can be applied to the substrate 2, for example in the form of circles and / or rectangles.
  • the touch structure 3 with different geometric figures ( Fig. 1 . 2 . 3 ), whereby these can also be combined with each other ( Fig. 4 ).
  • Fig. 5a and Fig. 5b show an information carrier 1 in a basic sectional view.
  • the survey of the touch structure 3 in Fig. 5b serves for better illustration.
  • this raised eg screen printing
  • the same surface eg offset printing
  • deepened eg hot stamping
  • Fig. 6 and Fig. 7 show information carrier 1 with interconnects 4.
  • the portions of the touch structure 3 can advantageously be smaller, equal ( Fig. 6 ) or larger ( Fig. 7 ) be as the tracks 4.
  • Fig. 8 . 9 . 10 . 11 is at least a further portion of the electrically conductive layer (the touch structure 3) as a coupling surface 5 on the substrate 2.
  • the individual portions of the touch structure 3 are preferably electrically interconnected via interconnects 4.
  • the touch structure 3 and the conductor tracks 4 are formed from the electrically conductive layer.
  • Fig. 12a and Fig. 12b show an information carrier 1 with a cover layer 6 in a basic sectional view.
  • the cover layer 6 can also be designed as a cover plate.
  • Fig. 13 and Fig. 14 show an information carrier 1 on an object 7.
  • the information carrier 1 according to the invention can be attached to an object 7, for example a cup.
  • an object 7 for example a cup.
  • the information carrier 1 is preferably printed on the article 7, wherein the information carrier 1 can be applied to a flat or uneven surface.
  • FIGS. 15 to 20 show an interaction of one or more information carrier 1 with a surface sensor 9.
  • the information carrier 1 with the information stored on it can be brought into contact with a device with surface sensor 8.
  • the device with area sensor 8 is preferably a data-processing device.
  • a plurality of information carriers 1 can interact with the area sensor 9. In Fig.
  • the surface sensor 9 is the surface sensor 9, ie, the surface sensor having the device 8 moves over an information carrier 1, wherein the information carrier 1 must come several times at different positions with the surface sensor 9 in contact or approach, so that the complete information of the information carrier 1 is read out.
  • the information carrier 1 can be greater than the area sensor 9.
  • the reading out of the information by the device with area sensor 8 can preferably be realized by swiping movements.
  • FIGS. 21 to 25 show preferred applications of an information carrier.
  • the information carrier can according to Fig. 21 be used as a simple information carrier that interacts with a surface sensor, whereby preferably an event is triggered. The event in turn triggers actions such as activating and / or terminating an application, altering numerical values and / or texts, manipulating graphics, altering databases, or gaining access to information technology services without limitation be.
  • Fig. 22 be influenced over the surface sensor, for example in the form of a capacitive touch screen of a device, the program flow of a data processing system of the device itself.
  • the triggered action can be one-sided or two-sided, ie an action can be triggered that acts on an external data processing system, which in turn acts on that of the data-processing device (see Fig. 23 ).
  • the information carrier can be designed as a signed information carrier (see Fig. 24 ), wherein preferably an interaction between the data processing device, a data network and a data processing system is formed.
  • the signed information carrier can be checked and verified over the Internet, for example.
  • an access and / or the use of a data processing system is made possible.
  • the device is connected by means of the information carrier via a data network with a data processing system. After checking the signature in the data processing system, access is provided via the device.
  • the information carrier is also encrypted, with this particular interacts with a device, a data network and a data processing system.
  • the device's area sensor enables the use of a data processing system.
  • the device is connected by means of a data network with the data processing system. After a positive check of the information carrier in the data processing system, access via the device is given.

Abstract

Die Erfindung beschreibt einen kapazitiven Informationsträger, bei dem auf einem elektrisch nicht leitfähigen Substrat mindestens eine elektrisch leitfähige Touch-Struktur angeordnet ist. Weiterhin umfasst die Erfindung ein System und Verfahren zur Erfassung von Informationen bestehend aus einem kapazitiven Informationsträger, einem kapazitiven Flächensensor, einem Kontakt zwischen beiden Elementen und einer Wechselwirkung, welche die Touch-Struktur des Informationsträgers für ein mit dem Flächensensor verbundenes Datenverarbeitungssystem auswertbar macht und mit dem Informationsträger assoziierte Ereignisse auslösen kann.

Description

  • Die Erfindung beschreibt einen kapazitiven Informationsträger, bei dem auf einem elektrisch nicht leitfähigen Substrat mindestens eine elektrisch leitfähige Touch-Struktur angeordnet ist. Weiterhin umfasst die Erfindung ein System und Verfahren zur Erfassung von Informationen bestehend aus einem kapazitiven Informationsträger, einem kapazitiven Flächensensor, einem Kontakt zwischen beiden Elementen und einer Wechselwirkung, welche die Touch-Struktur des Informationsträgers für ein mit dem Flächensensor verbundenes Datenverarbeitungssystem auswertbar macht und mit dem Informationsträger assoziierte Ereignisse auslösen kann.
  • Im Sinne der Erfindung ist ein Informationsträger insbesondere ein Medium zum Speichern, Abbilden, Hinterlegen und/oder Zuordnen von Informationen.
  • Im Sinne der Erfindung ist ein kapazitiver Flächensensor insbesondere eine physikalische Schnittstelle zur Erfassung von elektrischen Kapazitäten und/oder Kapazitätsunterschieden innerhalb von Teilbereichen einer definierten Fläche. Flächensensoren beinhaltende Geräte umfassen beispielsweise Smartphones, Handys, Displays, Tablet-PCs, Tablet-Notebooks, Tochpad-Geräte, Grafiktabletts, Fernseher, PDAs, MP3-Player, Trackpads und/oder kapazitive Eingabegeräte. Ein solcher Flächensensor kann beispielsweise auch Bestandteil von Eingabegeräten als Touchscreen, Touchpad oder Grafiktablett sein. Touchscreens sind auch als Tastschirm oder Sensorbildschirm bekannt. Derartige Eingabegeräte werden unter anderem in Smartphones, PDAs, Touchdisplays oder Notebooks eingesetzt.
  • Bekannte Lesegeräte oder Apparate zum Erfassen und Lesen von kapazitiven Informationen stellen einzelne Geräte dar, welche diese und nur genau diese Bestimmung haben. Nachteile der im Stand der Technik offenbarten Lesegeräten oder Apparate sind, dass für die einzelnen Anwendungen immer eigenständige kapazitive Lesegeräte verfügbar sein müssen und diese oft über eine Schnittstelle mit Daten verarbeitenden Medien verbunden sind. Die Verbreitung und Akzeptanz der Lesegeräte ist dadurch relativ schlecht und mit Mehrkosten durch die Anschaffung der Lesegeräte verbunden. Zudem ist die Verknüpfung real gedruckter Informationen mit digitalen Informationen sehr schlecht realisierbar. Eine Möglichkeit stellen Barcodes dar, welche mittels geeigneten Scannern oder Kameras erfasst werden und digitale Inhalte aufrufen können. Nachteilig bei den bekannten Barcodes ist, dass sie mit den systemtypischen Handicaps verbunden sind und z. B.: Informationen beliebig oft kopierbar sind, optisch Platz auf Produkten oder Werbeträgern einnehmen, schlecht in ausreichend guter Qualität individualisierbar sind, es einer direkten Sichtverbindung zwischen Code und Erfassungseinheit bedarf, welche durch Schmutz, Kratzer, Lichtverhältnisse etc. eine korrekte Erfassung und Auslesung der Information erschweren oder komplett verhindern. Bisherige bekannte kapazitive Datenträger überbrücken innerhalb eines Lesegerätes immer zwischen (mindestens) einer Lese- und einer Empfangselektrode. Abhängig vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer kapazitiven Struktur wird eine logische "1" bzw. "0" erkannt.
  • Der Stand der Technik zeigt mehrere Möglichkeiten auf, mittels Drucktechniken oder anderen Beschichtungsverfahren Informationsträger herzustellen, welche mittels geeignetem Leseverfahren bzw. Lesegerät ausgelesen werden können. Die wohl am meisten verbreiteten derart hergestellten Informationsträger sind Barcodes in der Ausführung als eindimensionaler Strichcode oder beispielsweise als zweidimensionale Varianten. Diese werden mit geeigneten optischen Scannern erfasst und gegebenenfalls über entsprechende Datenverarbeitungssysteme weiterverarbeitet.
  • Die Drucktechniken und Beschichtungstechniken zur Herstellung solcher Merkmale entwickeln sich ebenso weiter. So beschreibt die EP 1 803 562 ein Verfahren zum Transfer von bildgebenden Schichten von einer Trägerfolie bzw. Transferfolie auf Druckbogen in einer bogenverarbeitenden Maschine. Dabei wird in einem ersten Auftragswerk ein Kleber aufgebracht und in einem weiteren Beschichtungswerk mit einer Transferfolie zusammengefahren und Material von der Transferfolie durch Anhaftung auf die Druckbogen aufgebracht. Dabei wird in dem Beschichtungswerk ein Transferspalt gebildet und die Transferfolie an der Oberfläche einer Presswalze entlang mit der mit Transfermaterial beschichteten Seite auf einem Druckbogen aufgelegt und unter Druck gemeinsam mit diesem durch den Transferspalt geführt, so dass die bildgebenden Schichten in mit Kleber versehenen Bereichen von der Trägerfolie auf den Druckbogen haftend übertragen werden. Damit können ohne weiteres Barcodes und alphanumerische Informationen aufgebracht werden.
  • Im Stand der Technik werden weiterhin in US 5,818,019 , US 3,719,804 , US 4,587,410 und US 2006/0118612 flächige gedruckte Materialien offenbart, die eine sichere Verifikation oder Validierung von Daten erlauben. Dies kann beispielsweise für Medikamente und ihre Verpackungen, aber auch für Lotterielose sinnvoll sein. Die aufgedruckten Informationen stellen z. B. die Authentifizierung sicher oder dienen der Gültigkeitsprüfung. Auch kapazitiv auslesbare Informationsträger sind u. a. aus den Anmeldungen US 3,719,804 (permanenter Informationsspeicher) und US 4,587,410 (Parksystem) bekannt. Im letztgenannten Beispiel ist die Bearbeitung und Veränderbarkeit von kapazitiven Strukturen für ein Parkmeter dargestellt. Mittels mechanischer Einheit wird die kapazitive Struktur im Lesegerät sukzessive verändert und so ihr "innerer Wert" verändert. Eine Individualisierung der Strukturen ist nicht vorgesehen. Das komplette System ist ein autarkes System ohne Interaktion zu anderen Systemen oder einer Datenverarbeitung bzw. Datenspeicherung. In US 3,719,804 sind die Herstellmöglichkeiten mittels Drucktechniken wie beispielsweise Siebdruck, Flexodruck und Tiefdruck aufgeführt. Die Beschreibung bezieht sich auf flüssig prozessierbare Materialien, welche sich für Druckprozesse eignen. Dies ist mit allen Problemen behaftet, die solche flüssig prozessierbaren Tinten mit sich bringen. Die Tinten, die dem genügen, sind sehr teuer, beinhalten Lösemittel, sind begrenzt haltbar und verursachen prozesstechnische Probleme. Die Individualisierung erfolgt mittels Trenntechniken der aufgebrachten Leiterzüge. Das Ausleseverfahren ist stark positionsabhängig und ist mit einer festen Ausleseposition des Informationsträgers im Lesegerät verbunden.
  • Zusammenfassend weisen die im Stand der Technik vorgeschlagenen Lösungen für Informationsträger mehrere Nachteile auf. Sie sind beispielsweise für die Massenanwendung nicht preiswert genug, können aufgrund ihres komplexen Aufbaus nur unvollkommen recycelt werden (RFID-Systeme), sind mitunter leicht kopierbar (Barcodes), erzeugen hohen Aufwand durch Anbringung auf das Endprodukt oder lassen sich nur schlecht oder gar nicht drucktechnisch weiterverarbeiten (Chipkarten).
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfach zu realisierenden kapazitiven Informationsträger für einen kapazitiven Flächensensor zum Auslösen wenigstens eines Ereignisses zu schaffen. Ein Ereignis bezeichnet im Sinne der Erfindung insbesondere Dasjenige, was eine Aktion und damit eine Zustandsveränderung, bevorzugt innerhalb von Anwendungen, auslöst. Diese Ereignisse können beispielsweise Benutzereingaben oder Systemereignisse sein. Die Ereignisse werden bevorzugt auf Geräten ausgelöst welche selbst den Flächensensor tragen beispielsweise Smartphones, Handys, Displays, Tablet-PCs, Tablet-Notebooks, Touchpad-Geräte, Grafiktabletts, Fernseher, MP3 Player, Trackpads und kapazitive Eingabegeräte ohne darauf begrenzt zu sein.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst, wobei bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung in den Unteransprüchen beschrieben sind.
  • Es war völlig überraschend, dass mit den erfindungsgemäßen kapazitiven Informationsträgern, dem erfindungsgemäßen System sowie der Verwendung von Informationsträgern und -systemen und durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung von Informationen die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden konnten.
  • Gemäß der Erfindung ist auf einem elektrisch nicht leitfähigen Substrat mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht als Touch-Struktur angeordnet. Vorteilhafterweise besteht das Substrat in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform aus einem Kunststoff, einem Papier, einem Karton, einem Holzwerkstoff, einem Verbundwerkstoff, Glas, Keramik, Textilien, Leder oder einer Kombination davon. Günstigerweise ist die elektrisch leitfähige Schicht bevorzugt eine Metallschicht, eine Metallpartikel enthaltene Schicht, eine elektrisch leitfähige Partikel enthaltene Schicht, elektrisch leitfähige Polymerschicht oder eine Schicht aus wenigstens einer Kombination dieser Schichten. Elektrisch leitfähige Partikel sind dabei insbesondere Ruß- oder Graphitpartikel. Erfindungsgemäß ist daher eine Touch-Struktur insbesondere eine strukturiert aufgebrachte Schicht aus leitfähigem Material. Durch die erfindungsgemäße Verknüpfung dieser beiden Eigenschaften, elektrische Leitfähigkeit und Struktur, ist es überraschenderweise gelungen eine gezielte Wechselwirkung der Touch-Struktur mit kapazitiven wirksamen Bereichen eines Flächensensors zu erreichen. Damit wird die Struktur der Touch-Struktur für ein, mit dem Flächensensor verbundenem Datenverarbeitungssystem auswertbar.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auf einem elektrisch nicht leitfähigen Substrat mindestens eine elektrisch leitfähige, die Anordnung und/oder Eigenschaften von Fingerkuppen nachbildende, Touch-Struktur angeordnet. Die zusätzliche Eigenschaft der Touch-Struktur, die Anordnung und/oder Eigenschaften von Fingerkuppen nachzubilden, ist dabei besonders vorteilhaft, weil eine solche Struktur für ein mit dem Flächensensor verbundenes Datenverarbeitungssystem einfach auswertbar und besser softwaretechnisch zu verarbeiten ist.
  • Es kann bevorzugt sein, auf dem erfindungsgemäßen Informationsträger mehrere Touch-Strukturen aufzubringen. Vorteilhafterweise können Form, Orientierung, Anzahl, Ausrichtung, Abstand und/oder Position von Teilbereichen der Touch-Struktur zur Speicherung einer Information genutzt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass auf dem Substrat mindestens eine Koppelfläche angeordnet ist, welche mit der mindestens einen Touch-Struktur über mindestens eine Leiterbahn verbunden ist und/oder Teil der Touch-Struktur eine Koppelfläche ist.
  • Eine Koppelfläche ist im Sinne der Erfindung insbesondere ein elektrisch leitfähiger Bereich auf dem Substrat. Die Koppelfläche stellt eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Informationsträgers dar, welche es beispielsweise ermöglicht, elektrische Fremdkapazitäten, welche nicht Bestandteil des Touch-Struktur sind, anzukoppeln und damit die wirksame elektrische Kapazität der Touch-Struktur des Informationsträgers zu erhöhen. Dadurch können die Informationsträger besonders sicher und zuverlässig ausgelesen werden. Das kann sowohl durch Berührung oder Annäherung einer Person als auch Kopplung einer weiteren an einem Gegenstand befindlichen elektrisch leitfähigen Schicht erfolgen.
  • Leiterbahnen bestehen bevorzugt aus dem gleichen elektrisch leitfähigen Material wie die Touch-Struktur selbst und stellen bevorzugt eine elektrische Verbindung zwischen zwei oder mehr Teilbereichen her.
  • Da Touch-Struktur, Leiterbahnen und Koppelfläche bevorzugt aus dem gleichen oder einem ähnlichen elektrisch leitfähigen Material bestehen, ist die Anwendung nur eines technologischen Verfahrens nötig, um diese Bereiche des Informationsträgers gleichzeitig herstellen zu können. Dadurch sind die Informationsträger als Massenprodukt leicht und ökonomisch realisierbar.
  • Günstigerweise ist nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform das elektrisch leitfähige Material eine gedruckte Schicht auf dem Substrat. Die Schicht ist damit mit einem Additivverfahren leicht und ökonomisch günstig realisierbar. Es ist jedoch auch bevorzugt, dass die elektrisch leitfähige Schicht mittels eines Transferverfahrens auf das Substrat übertragen wird. Erfindungsgemäß kann das Aufbringen der Schicht auf dem Substrat durch an sich bekannte Transferverfahren erfolgen; bevorzugt handelt es sich hierbei um das Transferfolienverfahren und besonders bevorzugt um ein Kaltfolientransferverfahren. Dem Fachmann sind derartige Verfahren bekannt. Selbstverständlich können auch alle anderen Verfahren zur strukturierten Aufbringung einer elektrisch leitfähigen Schicht verwendet werden.
  • Die elektrisch leitfähige Schicht ist nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform durch Anwendung eines Subtraktivverfahrens realisiert, wobei Schichtbereiche abgetragen sind. Dabei kommen bekannte Ätz- oder Laserabtragverfahren zum Einsatz. Bei letzteren wird das abzutragende Material durch das Wirken der Laserstrahlen verdampft. Selbstverständlich können auch weitere Verfahren eingesetzt werden.
  • Vorteilhafterweise befindet sich gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wenigstens eine das Substrat des Informationsträgers ganz oder teilweise überdeckende Deckschicht. Die Deckschicht kann vorteilhafterweise als Schutz oder Unkenntlichmachung der Touch-Struktur des Informationsträgers verwendet werden. In einer bevorzugten Variante kann diese Deckschicht auch als Deckplatte ausgeführt sein. Die Deckplatte kann aus starren oder flexiblen Materialien bestehen.
  • Es war völlig überraschend, dass der Informationsträger oder eine Gruppe von Informationsträgern und/oder das erfindungsgemäße System in zahlreichen Bereichen des Wirtschaftslebens verwendet werden können. Diese umfassen beispielsweise Spielkarten, Sammelkarten, Briefmarken, Frankierung, Porto, Warenlogistik, Warenverfolgung, Einlass, Eintrittskarten, Zugang zu geschlossen Bereichen, virtuellen Inhalten, Marketinganwendungen, Kundenbindung, Lotterie- und Gewinnspielen, Mitgliederausweise, Zeitkarten, Bezahlanwendungen, Echtheits-Zertifikate, Zertifikate, Fälschungssicherungen, Kopierschutze, Signaturen, Lieferscheine, Kontoauszüge, Beipackzettel, Gegenstände innerhalb von Computerspielen, Music/Video/E-Books-Downloads, Bonusmarken/-programme, Gerätesteuerungen oder Geschenkkarten, ohne darauf begrenzt zu sein.
  • Es kann auch bevorzugt sein, dass der Informationsträger mit einem Gegenstand verbunden ist oder der Gegenstand selbst als Substrat dient. Als Gegenstand wird im Sinne der Erfindung insbesondere ein Ding, eine Sache oder ein Objekt bezeichnet. Ein Gegenstand ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe umfassend eine Verpackung, Geschirr, Druckerzeugnisse, Kleidung, Möbel, Dokumente, Spielzeug, Konsumartikel, Lebensmittel, Halbzeuge, Maschinenteile, Baustoffe, Ein- und Mehrwegbehältnisse und/oder elektrische Geräte. Prinzipiell können auch nicht flächig ausgebildete Gegenstände direkter Träger eines Informationsträgers sein (Gegenstand übernimmt Substratfunktion) oder auch indirekt, indem der Informationsträger an dem Gegenstand angebracht oder aufgebracht sein kann. Die An- oder Aufbringung kann beispielsweise selbstklebend oder mittels anderer bekannter Verbindungstechnologien oder Hilfsstoffe erfolgen, beispielsweise ein Label an Textilien.
  • Vorteilhafterweise ist mindestens ein Informationsträger mit mindestens einem Flächensensor mindestens bereichsweise in Kontakt. Dazu befindet sich auf einem Substrat mindestens eine bereichsweise aufgebrachte elektrisch leitfähige Schicht, wobei wenigstens ein Bereich der elektrisch leitfähigen Schicht ein Teilbereich ist. Der oder die Teilbereich(e) werden im Sinne der Erfindung auch als Touch-Struktur bezeichnet. Die Form, Orientierung, Anzahl, Ausrichtung, Abstand und/oder Position der Touch-Struktur oder deren Teilbereiche bilden bevorzugt die Information, so dass bei mindestens bereichsweiser Positionierung des Informationsträgers an dem Flächensensor oder über eine relative Bewegung wenigstens eines Bereiches des Informationsträgers gegenüber dem Flächensensor wenigstens ein Ereignis ausgelöst wird. Eine bereichsweise Positionierung des Informationsträgers auf dem Flächensensor bedeutet im Sinne der Erfindung, dass insbesondere mindestens ein Bereich des Informationsträgers mit mindestens einem Bereich des Flächensensors in Kontakt steht.
  • Der Informationsträger wird bevorzugt derart mit dem Flächensensor in Kontakt gebracht, dass durch den Flächensensor mindestens ein Ereignis ausgelöst wird.
  • Im Sinne der Erfindung bedeutet in Kontakt bringen, dass insbesondere zwischen dem Informationsträger und dem Flächensensor bevorzugt kein Freiraum besteht. Das heißt, der Informationsträger ist bevorzugt mit dem Flächensensor in Berührungskontakt. Es kann jedoch auch bevorzugt sein, dass zwischen dem Informationsträger und dem Flächensensor kein direkter Kontakt besteht, sondern bereits eine Annäherung ausreicht, um ein Ereignis auszulösen. Bei einer Annäherung besteht zwischen Informationsträger und Flächensensor ein bevorzugter Abstand von größer 0 cm bis 2 cm.
    Demgemäß betrifft die Erfindung auch ein System, umfassend mindestens einen kapazitiven Informationsträger und mindestens einen kapazitiven Flächensensor, wobei zwischen dem Informationsträger und dem Flächensensor ein Kontakt oder Annäherung erfolgt und hierdurch eine kapazitive Wechselwirkung erreicht wird. Durch die kapazitive Wechselwirkung wird die Touch-Struktur des Informationsträgers für ein mit dem Flächensensor verbundenes Datenverarbeitungssystem auswertbar und kann dadurch mit dem Informationsträger assoziierte Ereignisse auslösen.
  • Durch diese kapazitive Wechselwirkung kann bevorzugt ein Ereignis auf dem den Flächensensor tragenden Gerät ausgelöst werden. Das Ereignis löst wiederum Aktionen aus, wie beispielsweise die Aktivierung und/oder Beenden einer Anwendung, das Verändern von numerischen Werten und/oder Texten, das Manipulieren von Grafiken, das Verändern von Datenbeständen oder das Erlangen von Zugriff auf informationstechnische Dienste ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Bevorzugt ist, dass der Flächensensor mindestens ein kapazitives Display umfasst und das den Flächensensor beinhaltende Gerät ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Smartphones, Handys, Displays, Tablet-PCs, Tablet-Notebooks, Tochpad-Geräte, Grafiktabletts, Fernseher, PDAs, MP3-Player, Trackpads und/oder und kapazitive Eingabegeräte ohne darauf begrenzt zu sein. Ein kapazitiver Flächensensor kann beispielsweise auch Bestandteil von Eingabegeräten als Touchscreen, Touchpad oder Grafiktablett sein. Touchscreens sind auch als Tastschirm oder Sensorbildschirm bekannt. Derartige Eingabegeräte werden unter anderem in Smartphones, PDAs, Touchdisplays oder Notebooks eingesetzt. Ein Flächensensor muss sich dabei nicht zwingend vor einem Display befinden. Beispielsweise kann dieser auch als Tastatur ausgebildet und eingesetzt werden. Neben einer Klickfunktion ist auch eine Drag-and-Drop-Operation ausführbar. Weiterhin können mehrere gleichzeitige Berührungen in Form eines sogenannten "Multi-Touch" dazu verwendet werden, um zum Beispiel angezeigte Elemente insbesondere zu drehen oder zu skalieren. Der Flächensensor ist dabei bevorzugt als sogenannte Projected-Capacitive-Touch-Technik (PCT) ausgeführt. Varianten der PCT-Technik sind beispielsweise "Mutual Capacitance" und "Self Capacitance" welche ausgeführt sein können als Mutual-Capacitance-Screen und Self-Capacitance-Screen.
  • Die erfindungsgemäßen Informationsträger zeichnen sich vorteilhafterweise dadurch aus, dass damit eine Verbindung zu einem Gerät mit Flächensensor realisierbar ist. Der Flächensensor wirkt dabei bevorzugt analog einem kapazitivem Lesegerät, allerdings ohne hardwareseitig auf fest vorgegebene Leiterbahnen oder Lese-Elektroden angewiesen zu sein, wie sie derzeit limitierend aus dem Stand der Technik bekannt sind ( US 3,719,804 - Permanenter Informationsspeicher). Durch die erfindungsgemäßen Informationsträger eröffnet sich eine Erweiterung des Funktionsumfangs von kapazitiven Flächensensoren beinhaltenden Geräten. Dadurch werden beispielsweise Informationen leichter zugänglich und/oder die Benutzung der Geräte vereinfacht (vor allem für körperlich eingeschränkte, behinderte oder ältere Menschen) und/oder neuartige Anwendungen ermöglicht, ohne darauf begrenzt zu sein.
  • Auf dem Informationsträger sind bevorzugt Informationen in Form der Touch-Struktur, die als Teilbereich ausgebildet sein kann, gespeichert. Die Informationen sind bei in Kontakt bringen oder Annäherung des Informationsträgers zum Flächensensor über diesen lesbar, wobei die Kapazität insbesondere partiell geändert wird.
  • Die die Information bildende Touch-Struktur, d. h. die Teilbereiche eines Bereichs bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material. Der Fachmann erkennt gemäß der Offenbarung der vorliegenden Erfindung, dass die Touch-Struktur aus Eckpunkten und/oder durch Kurven definierten Füllflächen besteht, beispielsweise Rechtecken, Kreisen oder ähnlichen Figuren. Die Ortsbeziehungen der Teilbereiche zueinander (Orientierung, Anzahl, Ausrichtung, Abstand und/oder Position) und/oder die Form der Teilbereiche stellen bevorzugt die Information dar. Bei der Positionierung des Informationsträgers an dem Flächensensor wird die Touch-Struktur beispielsweise als Finger-Eingabe interpretiert, so dass aus den Teilbereichen der Touch-Struktur die codierte Information bestimmbar ist, beispielsweise in Form einer binär codierten Zahl ohne darauf beschränkt zu sein. Es ist jedoch genauso ein Informationsträger direkt als solcher interpretierbar. Das Positionieren kann dabei auch durch eine Relativbewegung des Informationsträgers zum Flächensensor erfolgen. Es ist bevorzugt, dass der Flächensensor in einer Bewegung relativ zum Informationsträger fortschreitend vollständig oder teilweise Informationen von dem Informationsträger erhält. Dabei können auch in Abhängigkeit der Positionen des Informationsträgers gegenüber dem Flächensensor verschiedene Ereignisse erzeugt werden. Ausschlaggebend dazu ist beispielsweise die Bewegungsrichtung oder Verweildauer des Informationsträgers gegenüber dem Flächensensor.
  • Der Informationsträgers kann vorteilhafterweise als einfacher, signierter oder verschlüsselter Informationsträgers ausgestaltet sein. Damit eignet sich der Informationsträger vorteilhafterweise als Schlüssel zur berechtigten Nutzung bestimmter Datenmengen oder Hardware, wobei die Kommunikation über ein bekanntes Datennetz wie zum Beispiel das Internet erfolgen kann. Das kann auch über ein Gerät erfolgen, welches über den Flächensensor verfügt.
  • Eine Aktion ist nachfolgend zusammenfassend Dasjenige, was bevorzugt durch ein Ereignis ausgelöst wird.
  • Im Zusammenhang mit einem Flächensensor beinhaltenden Gerät ist der Informationsträger
    • ein einfacher Informationsträger, um Aktionen in dem Programmablauf auf dem Gerät selbst auszulösen,
    • ein signierter Informationsträger, um Aktionen in dem Programmablauf des Gerätes und/oder einem externen Datenverarbeitungssystem, welches über ein Datennetz verbunden sein kann, auszulösen.
    • ein verschlüsselter Informationsträger, welcher von dem Programmablauf des Gerätes und/oder eines externen Datenverarbeitungssystems entschlüsselt wird und Aktionen im Programmablauf des Gerätes oder des externen Datenverarbeitungssystems auslöst.
  • Auf dem Substrat befinden sich gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mindestens zwei Touch-Strukturen mit jeweils mindestens einer assoziierten Koppelfläche. Mit dieser Anordnung können mindestens zwei Ereignisse ausgelöst werden, indem der Nutzer beispielsweise die jeweils assoziierte Koppelfläche berührt. Dadurch können beispielsweise ja/nein-Entscheidungen vom Nutzer über den Informationsträger ausgelöst werden.
  • Vorteilhafterweise können mehrere Informationsträger in Kombination, insbesondere nebeneinander und/oder übereinander und/oder zeitlich nacheinander, gelesen werden. Hierdurch ist es überraschenderweise möglich, komplexe Informationen auf einem Informationsträger, wobei der Informationsträger beispielsweise auf Karton und/oder Papier aufgedruckt ist, zu speichern. Der Informationsträger verbindet überraschenderweise Printmedien mit digitalen Medien, was derart zuvor nicht möglich war.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Informationsträger einem Datensatz in einem Datenverarbeitungssystem zugeordnet ist und der Datensatz konstant bleibt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Informationsträger einem Datensatz in einem Datenverarbeitungssystem zugeordnet und sich der Datensatz verändert. Dies kann beispielsweise durch Verwendung des Informationsträgers und/oder durch Zeit passieren, ohne darauf begrenzt zu sein.
  • Vorteilhafterweise kann der Informationsträger derart verwendet werden, dass der Informationsträger in Verbindung mit einem Flächensensor über die Touch-Struktur einer Aktion eines Datenverarbeitungssystems zugeordnet werden kann oder diese auslöst. Diese Aktion trifft insbesondere auf nicht-vernetzte Datenverarbeitungssysteme und besonders bevorzugt auf vernetzten Datenverarbeitungssystemen zu.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Erfassung von Informationen. Hierbei wird mindestens ein kapazitiver Flächensensor und mindestens ein kapazitiver Informationsträger bereitgestellt, wobei der Informationsträger ein elektrisch nicht leitendes Substrat aufweist, welches mindestens eine elektrisch leitfähige Touch-Struktur umfasst. Der mindestens eine Informationsträger wird mit dem mindestens einen Flächensensor in Kontakt gebracht, wobei der Kontakt statisch und/oder dynamisch sein kann. Dabei beschreibt ein statischer Kontakt, dass insbesondere im Moment der Auswertung des Informationsträgers keine oder eine unwesentliche Relativbewegung zum Flächensensor stattfindet. Im Gegensatz dazu beschreibt ein dynamischer Kontakt, dass insbesondere eine Relativbewegung während der Auswertung des Informationsträgers stattfinden kann. Der Kontakt kann erfindungsgemäß auch eine Annäherung umfassen. Durch den Kontakt wird eine kapazitive Wechselwirkung ausgelöst, wobei durch die kapazitive Wechselwirkung Informationen von dem Informationsträger auf den Flächensensor übertragen werden.
  • Der Bereich der elektrisch leitfähigen Schicht - der Touch-Struktur - besteht bevorzugt aus Teilbereichen. Insbesondere die Form, Orientierung, Anzahl, Ausrichtung, Abstand und/oder Position der Teilbereiche bilden die Informationen des Informationsträgers, so dass bei in Kontakt bringen des Informationsträgers mit dem Flächensensor ein Ereignis ausgelöst wird. Dabei kann der Programmablauf eines Gerätes mit dem Flächensensor gesteuert werden. Die Teilbereiche, d. h. die Touch-Struktur bestehen bevorzugt aus Eckpunkten und/oder durch Kurven definierten Füllflächen, beispielsweise Rechtecke, Kreise oder ähnliche Figuren.
  • Die Teilbereiche können beispielsweise 8 mm große Kreise sein. Damit sind sie virtuell auf einem Flächensensor von 50 mm Breite und 75 mm Höhe bei 163 ppi (pixel per inch) Auflösung rund 50x50 Pixel groß. Die Teilbereiche einer Größe von 8 mm können 54-mal auf dem Flächensensor in einer Anordnung von 6 x 9 aufgeteilt werden. Damit ergibt sich folgendes:
    • Die Position der Teilbereiche ist bis auf die Hälfte ihres Durchmessers bestimmbar, die Anzahl der möglichen Positionen verdoppelt sich dadurch pro Achse, jeweils eine Position am Rand entfällt jedoch. Damit sind (6*2 - 1) x (9*2 - 1), also 11 x 17 Positionen unterscheidbar.
  • Eine belegte Position sperrt im Extremfall neun mögliche benachbarte Positionen. Bei fünf benutzten Positionen fallen von den 17 x 11 = 187 möglichen Positionen also 5 x 9 = 45 Positionen weg. Damit bleiben 142 freie Positionen. Die freien Positionen als Teilbereiche unterliegen dem Binomialkoeffizienten.
  • Also ergibt die Formel 142 5
    Figure imgb0001
     die möglichen Anordnungen der Teilbereiche. In diesem Fall sind das 448072338 verschiedene Anordnungen von Teilbereichen möglich. Diese Zahl kann als Binärzahl mit 29 Stellen dargestellt werden. Daraus ergeben sich mindestens 228 mögliche Anordnungen und es können 28 Bit an Daten dargestellt werden.
  • Für die Anzahl an Teilbereichen von 5 bis 18 ergibt sich folgende Tabelle:
    5 * 9 = 45 142 über 5 < 229
    6 * 9 = 54 133 über 6 < 233
    7 * 9 = 63 124 über 7 < 237
    8 * 9 = 72 115 über 8 < 240
    9 * 9 = 81 106 über 9 < 242
    10 * 9 = 90 97 über 10 < 244
    11 * 9 = 99 88 über 11 < 245
    12 * 9 = 108 79 über 12 < 246
    13 * 9 = 117 70 über 13 < 246
    14 * 9 = 126 61 über 14 < 245
    15 * 9 = 135 52 über 15 < 243
    16 * 9 = 144 43 über 16 < 238
    17 * 9 = 153 34 über 17 < 232
    18 * 9 = 162 25 über 18 < 219
  • Demnach ergibt sich mit zwölf Teilbereichen ein Maximum von 45 Bit Daten, welche nach diesem Beispiel darstellbar sind. Daraus ergibt sich:
    • bei maximal fünf Teilbereichen sind bis maximal 28 Bit auf einem Informationsträger 1 unterzubringen und
    • bei zwölf Teilbereichen sind bis maximal 45 Bit auf einem Informationsträger 1 unterzubringen.
  • Die Datenmenge ist durch Verkleinerung der Teilbereiche wesentlich vergrößerbar. Für Teilbereiche mit einer Größe von 4 mm ergibt sich folgendes:
    • bei fünf unterscheidbaren Positionen sind theoretisch bis zu 40 Bit Daten möglich,
    • bei zwölf unterscheidbaren Positionen sind theoretisch bis zu 84 Bit Daten möglich und
    • bei unterscheidbaren Positionen sind theoretisch bis zu 124 Bit Daten möglich.
  • Die Erfindung wird nunmehr anhand von Figuren beispielhaft beschrieben, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein; es zeigt:
    • Fig. 1 bis Fig. 4
    Draufsichten von bevorzugten Ausgestaltungen eines Informationsträgers
    Fig. 5a und Fig. 5b
    Informationsträger in einer Schnittdarstellung
    Fig. 6 und Fig. 7
    Informationsträger mit Leiterbahnen
    Fig. 8 bis Fig. 11 1
    Informationsträger mit Leiterbahnen und Koppelfläche(n)
    Fig. 12a und Fig. 12b
    Informationsträger mit einer Deckschicht in einer Schnittdarstellung
    Fig. 13 und Fig. 14
    Informationsträger an einem Gegenstand
    Fig. 15 bis Fig. 20
    Interaktion eines oder mehrerer Informationsträger mit einem Flächensensor
    Fig. 21 bis Fig. 25
    bevorzugte Anwendungen eines Informationsträgers.
  • Fig. 1 bis Fig. 4 zeigen Draufsichten von bevorzugten Ausgestaltungen eines Informationsträgers 1. Ein Informationsträger 1 besteht im Wesentlichen aus einem Substrat 2 mit mindestens einer bereichsweise aufgebrachten und elektrisch leitfähigen Schicht, wobei die Schicht die Touch-Struktur 3 ist. Das Substrat 2 ist ein Träger und besteht bevorzugt aus einem Kunststoff, einem Papier, einem Karton, einem Holzwerkstoff, einem Verbundwerkstoff, Glas, Keramik, Textilien, Leder oder einer Kombination davon. Auf dem Substrat 2 ist bereichsweise die elektrisch leitfähige Touch-Struktur 3 aufgebracht.
  • Die Touch-Struktur 3 kann beispielsweise in Form von Kreisen und/oder Rechtecken auf das Substrat 2 aufgetragen sein. Vorteilhafterweise kann die Touch-Struktur 3 auch mit unterschiedlichen geometrischen Figuren (Fig. 1, 2, 3) dargestellt werden, wobei diese auch miteinander kombinierbar sind (Fig. 4).
  • Fig. 5a und Fig. 5b zeigen einen Informationsträger 1 in einer prinzipiellen Schnittdarstellung. Die Erhebung der Touch-Struktur 3 in Fig. 5b dient zur besseren Veranschaulichung. Je nach Herstellungsverfahren für die Touch-Struktur 3 kann diese erhaben (bspw. Siebdruck), oberflächengleich (bspw. Offsetdruck) oder sogar vertieft (bspw. Heißprägen) zum umliegenden Substrat sein.
  • Fig. 6 und Fig. 7 zeigen Informationsträger 1 mit Leiterbahnen 4. Die Teilbereiche der Touch-Struktur 3 können vorteilhafterweise kleiner, gleich (Fig. 6) oder größer (Fig. 7) als die Leiterbahnen 4 sein. In weiteren Ausführungsformen (Fig. 8, 9, 10,11) befindet sich wenigstens ein weiterer Teilbereich der elektrisch leitfähigen Schicht (der Touch-Struktur 3) als Koppelfläche 5 auf dem Substrat 2. Die einzelnen Teilbereiche der Touch-Struktur 3 sind bevorzugt über Leiterbahnen 4 miteinander elektrisch leitend verbunden. Vorteilhafterweise sind die Touch-Struktur 3 und die Leiterbahnen 4 aus der elektrisch leitfähigen Schicht ausgebildet.
  • Fig. 12a und Fig. 12b zeigen einen Informationsträger 1 mit einer Deckschicht 6 in einer prinzipiellen Schnittdarstellung. Auf dem Substrat 2 und der elektrisch leitfähigen Touch-Struktur 3 befindet sich wenigstens eine Deckschicht 6, so dass ein kompakter Informationsträger 1 vorliegt und die Touch-Struktur 3 insbesondere nicht beschädigt wird oder von außen einsehbar ist. Die Deckschicht 6 kann ebenfalls als eine Deckplatte ausgestaltet sein.
  • Fig. 13 und Fig. 14 zeigen einen Informationsträger 1 an einem Gegenstand 7. Vorteilhafterweise kann der erfindungsgemäße Informationsträger 1 auf einem Gegenstand 7, beispielsweise einer Tasse anbringbar sein. Hierdurch kann vorteilhafterweise einem Käufer eines Gegenstandes schnell und einfach eine digitale Information mittels des Informationsträgers 1 zukommen. Der Informationsträger 1 ist bevorzugt auf den Gegenstand 7 gedruckt, wobei der Informationsträger 1 auf eine ebene oder unebene Fläche aufgebracht werden kann.
  • Fig. 15 bis Fig. 20 zeigen eine Interaktion eines oder mehrerer Informationsträger 1 mit einem Flächensensor 9. Der Informationsträger 1 mit den auf ihm gespeicherten Informationen kann mit einem Gerät mit Flächensensor 8, in Kontakt gebracht werden. Das Gerät mit Flächensensor 8 ist bevorzugt ein datenverarbeitendes Gerät. Der Informationsträger 1 kann beispielsweise nur bereichsweise mit dem Flächensensor 9 in Kontakt kommen. Es kann auch bevorzugt sein, dass der Informationsträger 1 nicht auf den Flächensensor 9 gelegt, sondern über diesen bewegt wird. Durch eine unterschiedliche Art und Weise der Kontaktherstellung oder Annäherung kann bevorzugt ein unterschiedliches Ereignis auf dem Flächensensor 9 ausgelöst werden. Außerdem können mehrere Informationsträger 1 mit dem Flächensensor 9 interagieren. In Fig. 20 wird der Flächensensor 9, d. h. das den Flächensensor aufweisende Gerät 8 über einen Informationsträger 1 bewegt, wobei der Informationsträger 1 mehrmals an unterschiedlichen Positionen mit dem Flächensensor 9 in Kontakt oder Annäherung kommen muss, damit die vollständige Information des Informationsträgers 1 auslesbar wird. Hierdurch können größere Informationsmengen in dem Informationsträger 1 gespeichert werden, weil damit der Informationsträger 1 größer als der Flächensensor 9 sein kann. Das Auslesen der Informationen durch das Gerät mit Flächensensor 8 kann bevorzugt durch Wisch-Bewegungen realisiert werden.
  • Fig. 21 bis Fig. 25 zeigen bevorzugte Anwendungen eines Informationsträgers. Der Informationsträger kann gemäß Fig. 21 als einfacher Informationsträger genutzt werden, der mit einem Flächensensor interagiert, wodurch bevorzugt ein Ereignis ausgelöst wird. Das Ereignis löst wiederum Aktionen aus, wie beispielsweise die Aktivierung und/oder das Beenden einer Anwendung, das Verändern von numerischen Werten und/oder Texten, das Manipulieren von Grafiken, das Verändern von Datenbeständen oder das Erlangen von Zugriff auf informationstechnische Dienste ohne darauf beschränkt zu sein. Außerdem kann gemäß Fig. 22 über den Flächensensor, beispielsweise in Form eines kapazitiven Touchscreens eines Gerätes, der Programmablauf eines Datenverarbeitungssystems des Gerätes selbst beeinflusst werden. Die ausgelöste Aktion kann einseitig oder beidseitig sein, d. h. es kann eine Aktion ausgelöst werden, die auf ein externes Datenverarbeitungssystem einwirkt, wobei dieses wiederum auf das des datenverarbeitende Gerätes wirkt (siehe Fig. 23). Weiterhin kann der Informationsträger als signierter Informationsträger ausgestaltet sein (siehe Fig. 24), wobei bevorzugt ein Zusammenwirken zwischen dem datenverarbeitenden Gerät, einem Datennetz und einem Datenverarbeitungssystem entsteht. Der signierte Informationsträger kann so beispielsweise über das Internet überprüft und verifiziert werden. Mittels des erfindungsgemäßen Systems wird ein Zugang und/oder die Nutzung eines Datenverarbeitungssystems ermöglicht. Dazu ist das Gerät mittels des Informationsträgers über ein Datennetz mit einem Datenverarbeitungssystem verbunden. Nach Prüfung der Signatur im Datenverarbeitungssystem ist der Zugang über das Gerät gegeben. Weiterhin kann gemäß der Fig. 25 der Informationsträger auch verschlüsselt vorliegen, wobei dieser insbesondere mit einem Gerät, einem Datennetz und einem Datenverarbeitungssystem zusammenwirkt. Über den Flächensensor des Geräts wird eine Nutzung eines Datenverarbeitungssystems ermöglicht. Dazu ist das Gerät mittels eines Datennetzes mit dem Datenverarbeitungssystem verbunden. Nach positiver Prüfung des Informationsträgers im Datenverarbeitungssystem ist der Zugang über das Gerät gegeben.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Informationsträger
    2
    Substrat
    3
    Touch-Struktur
    4
    Leiterbahn
    5
    Koppelfläche
    6
    Deckschicht
    7
    Gegenstand
    8
    Gerät mit Flächensensor
    9
    Flächensensor

Claims (15)

  1. Kapazitiver Informationsträger (1),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf einem elektrisch nicht leitfähigen Substrat (2) mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht als Touch-Struktur (3) angeordnet ist.
  2. Kapazitiver Informationsträger (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf einem elektrisch nicht leitfähigen Substrat (2) mindestens eine elektrisch leitfähige, die Anordnung und/oder Eigenschaften von Fingerkuppen nachbildende, Touch-Struktur (3) angeordnet ist.
  3. Informationsträger (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf dem Substrat (2) mindestens eine Koppelfläche (5) angeordnet ist, welche mit der mindestens einen Touch-Struktur (3) über mindestens eine Leiterbahn (4) verbunden ist und/oder ein Teil der Touch-Struktur (3) eine Koppelfläche (5) ist.
  4. Informationsträger (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dieser wenigstens eine, das Substrat (2) ganz oder teilweise überdeckende-Deckschicht (6) aufweist.
  5. Informationsträger (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Informationsträger (1) mit einem Gegenstand (7) verbunden ist oder der Gegenstand (7) selbst als Substrat (2) dient.
  6. System zur Erfassung von Informationen, umfassend:
    a. mindestens einen kapazitiven Informationsträger (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
    b. mindestens einen kapazitiven Flächensensor (9) und
    c. ein statischer und/oder dynamischer Kontakt zwischen a. und b. erfolgt und hierdurch eine kapazitive Wechselwirkung erreicht wird.
  7. System nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    durch die kapazitive Wechselwirkung, die Touch-Struktur (3) des Informationsträgers (1) für ein mit dem Flächensensor (9) verbundenes Datenverarbeitungssystem auswertbar wird und dieses mit dem Informationsträger (1) assoziierte Ereignisse auslösen kann.
  8. System nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Flächensensor (9) und/oder das Flächensensor beinhaltende Gerät (8) kapazitive Touchscreens und/oder Touchpads umfasst und ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Smartphones, Handys, Displays, Tablet-PCs, Tablet-Notebooks, Tochpad-Geräten, Grafiktabletts, Fernseher, PDAs, MP3-Player, Trackpads und kapazitive Eingabegeräte.
  9. System nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens ein Informationsträger (1) mit mindestens einem Flächensensor (9) mindestens bereichsweise in Kontakt ist.
  10. System nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Flächensensor (9) in einer Bewegung relativ zum Informationsträger (1) fortschreitend vollständig oder teilweise Informationen von dem Informationsträger (1) erhält.
  11. System nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mehrere Informationsträger (1) in Kombination, insbesondere nebeneinander und/oder übereinander und/oder zeitlich nacheinander, gelesen werden.
  12. Verwendung von mindestens einem Informationsträger (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Informationsträger (1) einem Datensatz in einem Datenverarbeitungssystem zugeordnet ist und der Datensatz konstant bleibt.
  13. Verwendung von mindestens einem Informationsträger (1) nach dem vorherigen Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Informationsträger (1) einem Datensatz in einem Datenverarbeitungssystem zugeordnet ist und sich der Datensatz verändert.
  14. Verwendung von mindestens einem Informationsträger (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Informationsträger (1) in Verbindung mit einem Flächensensor (9) über die Touch-Struktur (3) einer Aktion eines Datenverarbeitungssystem zugeordnet wird oder diese auslöst.
  15. Verfahren zur Erfassung von Informationen, umfassend
    a. Bereitstellung von mindestens einem kapazitiven Informationsträger (1), wobei dieser ein elektrisch nicht leitendes Substrat (2) aufweist, welches mindestens eine elektrisch leitfähige Touch-Struktur (3) umfasst und mindestens einen kapazitiven Flächensensor (9),
    b. In Kontakt bringen mindestens eines Informationsträgers (1) mit dem mindestens einen Flächensensor (9), wobei der Kontakt statisch und/oder dynamisch sein kann und
    c. Auslösen einer kapazitiven Wechselwirkung zwischen Flächensensor (9) und Informationsträger (1), wobei durch die kapazitive Wechselwirkung die Touch-Struktur (3) des Informationsträgers (1) für ein mit dem Flächensensor (9) verbundenem Datenverarbeitungssystem auswertbar wird und mit dem Informationsträger (1) assoziierte Ereignisse auslösen kann.
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